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第四章 光现象（23-24真题）
一、选择题（共12小题）
1．（2023•青岛）射击项目是我国在奥运会上的夺金强项，射击时利用“三点一线”进行瞄准，下列实例与其原理相同的是（ ）
A．空中出现彩虹 B．做手影游戏
C．照镜子正衣冠 D．用放大镜看指纹
解：射击时“三点一线”原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播；
A、空中出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分散成各种色光，这是光的色散现象，故A不符合题意；
B、做手影游戏，这光在同种均匀物质中沿直线传播的应用，故B符合题意；
C、照镜子正衣冠，这是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D、用放大镜看指纹，这是光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，故D不符合题意。
答案：B。
2．（2023•福建）下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是（ ）
A．镜花水月 B．小孔成像 C．海市蜃楼 D．立竿见影
解：水中的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射现象；
A、镜花水月是平面镜成像，属于光的反射，故A正确；
B、小孔成像，成的是物体倒立的像，像之所以是倒立的，就是因为光的直线传播造成的，故B错误；
C、海市蜃楼是光在密度不均匀的空气层中，发生折射造成的结果，故C错误；
D、立竿见影属于光的直线传播，故D错误。
答案：A。
3．（2022•连云港）一只小鸟在平静的湖面上飞过，以下描述正确的是（ ）
A．小鸟在湖中所成的像是实像
B．小鸟靠近湖面时，像远离湖面
C．小鸟在湖中的像始终和小鸟一样大
D．小鸟到湖面的距离大于像到湖面的距离
解：由于物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像和物体的大小相等，所以不管小鸟向哪个方向飞，像始终和物体等大，因此在小鸟靠近水面的过程中，小鸟所成的像大小将不变，故ABD错误、C正确。
答案：C。
4．（2023•北京）如图所示的光现象，由于光的反射形成的是（ ）
A．桥在水中形成倒影 B．墙上呈现人的影子
C．筷子好像在水面处弯折 D．放大镜把字放大
解：A．桥在水中形成倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意；
B．墙上呈现人的影子是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．筷子好像在水面处折断了，是因为光从水中斜射入空气中时，发生折射，故C不符合题意；
D．放大镜把文字放大，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。
答案：A。
5．（2022•菏泽）下列与“影”相关的光现象中，由光的反射形成的是（ ）
A．曹州古城永安塔在湖中的倒影
B．小孔成像形成的倒影
C．灯光下人手在墙上形成的手影
D．透过玻璃窗看到的老师背影
解：
A，曹州古城永安塔在湖中的倒影，是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A符合题意；
B、小孔成像形成的倒影，由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C、灯光下人手在墙上形成的手影，由于光的直线传播形成的，故C不符合题意；
D、透过玻璃窗看到的老师背影属于光的折射，故D不符合题意。
答案：A。
6．（2023•武汉）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ）
A．ab B．bc C．cd D．de
解：电铃反射的光入射到A处和B处，经过平面镜反射到b和c两处，为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学所在的区间是bc。
答案：B。
7．（2023•北京）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
解：ABC、根据反射定律，在没有光传播方向的情况下，反射光线与入射光线应该关于法线对称，过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线PQ，如图所示：
根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，可知：AO为入射光线、OB为反射光线，OC为折射光线，则∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，∠COQ是折射角，故AC错误，B正确；
D、根据光路是可逆的可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。
答案：B。
8．（2023•扬州）下列光现象与物理知识对应正确的是（ ）
A．水中的倒影——光的直线传播
B．潭清疑水“浅”——光的反射
C．树荫下的光斑——光的反射
D．海市蜃楼——光的折射
解：A、水中倒影属于平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；
B、“潭清疑水浅”属于光的折射现象，故B错误；
C、树荫下的光斑，是小孔成像，是光在均匀介质中沿直线传播形成的，故C错误；
D、海市蜃楼，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射，故D正确；
答案：D。
9．（2023•常州）海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示，游客看到熊身体的光路图是（ ）
A． B． C． D．
解：游客看到熊身体是熊反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看，看到的是熊的虚像。故A正确、BCD错误。
答案：A。
10．（2023•苏州）“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它（ ）
A．反射了红光 B．吸收了红光
C．反射了红、绿、蓝光 D．吸收了红、绿、蓝光
解：
秋天的枫叶呈现红色是因为红枫叶反射了红光，故BCD错误，A正确。
答案：A。
11．（2023•盐城）以下是某科技兴趣小组同学设计的寻找“有色影子”的活动方案。用一种色光照射站在背景板前的人，会在背景板上形成影子，在影子上叠加另一种色光，能形成“有色影子”，符合要求的方案是（ ）
方案
照射光源的颜色
背景板的颜色
叠加光源的颜色
①
白
红
蓝
②
红
蓝
黄
③
蓝
白
红
④
绿
黄
蓝
A．方案① B．方案② C．方案③ D．方案④
解：无论照射光源是何种颜色，背景板上都会留下一个黑色的人影，这是由于光被人挡住，在后面留下的阴影；如果背景板是白色，白色反射所有的色光，此时无论叠加光源是何种颜色，都会在影子上叠加该叠加光源的颜色，能形成“有色影子”，由表可知，方案③正确；
若背景板不是白色，当叠加光源的颜色与背景板的颜色相同时，也能形成“有色影子”，由表可知，方案①②④错误。
答案：C。
12．（2023•连云港）下列四个现象中，形成原因与其他三个不同的是（ ）
A．平静水面下树木的倒影
B．雨后天空出现美丽的彩虹
C．放在水中的铅笔看起来弯折
D．游泳池的底部看起来比实际深度浅
解：A、平静水面下树木的倒影是光的反射现象；
B、雨后天空会出现美丽的彩虹是光的色散，是光的折射现象；
C、放在水中的铅笔看起来弯折，是光的折射现象；
D、游泳池的底部看起来比实际深度浅，是光的折射现象。
答案：A。
二．填空题（共6小题）
13．（2023•镇江）《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由于光的 直线传播 形成。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较 暗 。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变 大 。
解：小孔成像是由于光的直线传播形成的；
要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较暗；
室外的人靠近小孔，光线发散程度更大，像距不变，所以像将变大。
答案：直线传播；暗；大。
14．（2022•徐州）如图所示，船员通过船舱驾驶台上的窗户观察前方航道的情况。窗户玻璃不是竖直的，而是向前倾斜。请从光学角度分析这样设计的目的： 玻璃形成船员的像在玻璃正下方，以减少对船员的视线干扰 。
解：
根据物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等；
船员通过船舱驾驶台上的窗户观察前方航道的情况，窗户玻璃不是竖直的，而是向前倾斜，船舱内物体的像在玻璃的正下方，船员能看前面道路时，物体的像不会影响船员的视线。
答案：玻璃形成船员的像在玻璃正下方，以减少对船员的视线干扰。
15．（2023•连云港）一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上，则反射角为 60 °，若入射角增大10°，则入射光线和反射光线夹角为 140 °。远远望去，一只小鸟在平静的水面上飞翔，若它距水面6m，它的像距水面的距离是 6 m，当它向水面俯冲的过程中，像的大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：由题意可知，入射光线与界面的夹角为30°，则入射角为90°﹣30°＝60°，反射角也为60°；
若入射角增大10°，即入射角为70°，由反射角等于入射角可知，反射角也为70°，则入射光线和反射光线夹角为70°+70°＝140°；
倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知，当小鸟距水面6m时，小鸟的像距水面6m；
由于物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，所以不管小鸟向上飞还是向下俯冲，像始终和物体等大，因此当小鸟向着水面俯冲的过程中，它在水中所成的像不变。
答案：60；140；6；不变。
16．（2022•东营）下列光现象：①手影游戏；②海市蜃楼；③小孔成像；④池水变“浅”， ①③ （选填序号）是由于光的直线传播产生的， ②④ （选填序号）是由于光的折射产生的。
解：①手影是光的直线传播形成的，光传播到不透明的物体时，被物体挡住，就形成了影子；
②海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的；
③小孔成像是光的直线传播形成的；
④池水变“浅”是光由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的是比真实位置要浅的虚像；
故由于光的直线传播产生的是①③，由于光的折射产生的是②④。
答案：①③；②④。
17．（2023•黄冈）2023年5月13日，我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈，如图。这是一种罕见的天象——日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 折射 形成的，这种现象说明太阳光 不是 （选填“是”或“不是”）单色光。
解：太阳光能穿过云层时在小冰晶上发生折射形成围绕太阳的，呈内红外紫的彩色光环的光现象。
这一现象表明，太阳光不是单色光，是由七种颜色的光组成。
答案：折射；不是。
18．（2022•无锡）我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，这是光的 色散 现象，进一步的研究表明，将红、 绿 、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。
解：“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散；
三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光。
答案：色散；绿。
三．作图题（共2小题）
19．（2023•连云港）根据平面镜成像特点，画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像。
解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′B′即为AB在平面镜中所成的像。如图所示：
20．（2023•广州）如图，S为光源，画出：
①光线a的反射光线；
②S在平面镜中的像。
解：①先过入射点垂直镜面作出法线，再在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示；
②根据平面镜成像的特点作发光点S关于平面镜的对称点S′，即点S′是S在平面镜中的像，如图所示。
四、实验探究题（共2小题）
21．（2023•淮安）在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
实验次数
1
2
3
入射角
60°
45°
30°
反射角
60°
45°
30°
（1）如图甲所示，白色硬纸板应当 竖直 立在平面镜上。
（2）让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点，在纸板F上呈现反射光束OB，然后将纸板F绕ON向前或向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 。
（3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小 相等 。
（4）当反射光与入射光夹角为100°时，入射角为 50 °。若入射光束AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 逆 时针旋转。
（5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 不变 。
解：（1）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，所以纸板一定与平面镜垂直；
（2）当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光，这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内；
（3）由表格可得结论：反射角与入射角大小相等；
（4）反射光与入射光的夹角为100°，即反射角与入射角的和为100°，根据反射角等于入射角可知，入射角为50°。在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，所以使入射光束绕入射点O沿顺时针转动，可观察到反射光束沿逆时针方向转动；
（5）一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。
答案：（1）竖直；（2）同一平面内；（3）相等；（4）50；逆；（5）不变。
22．（2023•常德）如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A，重复做多次实验。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 确定像的位置 。
（2）实验中两支蜡烛要完全一样，目的是为了 比较像与物的大小关系 。
（3）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中， ③ 图是产生以上实验现象的原因。
解：（1）因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板代替平面镜；
（2）进行“探究平面镜成像特点”的实验，选取两支外形相同的蜡烛进行实验，目的是为了比较像与物的大小关系。
（3）由于物体与像始终大小相等，当蜡烛A远离玻璃板时，它的像仍与A相等，则像的大小将不变；
（4）实验时平面镜必须要竖直放置，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，由图可知，①图平面镜竖直放置，不会出现像偏低的情况，②、③平面镜没有竖直放置，分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知，乙图③平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜，如下图：
根据图中，③符合题意。
答案：（1）确定物像的位置；（2）比较像与物的大小关系；（3）不变；（4）③。
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